mécanique

[invite267bac17]

Bonjour,
J'ai un exercice à faire en rapport avec le chapitre sur le travail d'une force et l'énergie et je ne vois pas comment il faut faire.
L'énoncé est le suivant :
'Une voiture roulant à 50 km/h s'immobilise sur une route rectiligne horizontale au bout d'une distance de 40m. En supposant que la force de frottement entre le sol et la voiture est constante, déterminer la distance de frainage si le véhicule roule à 80 km/h. On négligera la résistance de l'air. '

Dans un exercice que j'avais fait au lycée, j'ai utilisé la formule Df = a*v²
Doit-on l'utiliser ?
Pouvez vous m'aider à résoudre cet exercice ?

Merci d'avance
-----

[zoup1]

Bonjour,

Non, il ne faut pas que tu utilises cette formule.

Il faut simplement que tu écrives ce qui est dans le texte.

1- la force de frottement (f) est constante et la distance d'arrêt (L1) est de 40m pour une voiture roulant à (v1) 50km/h --> Cela devrait te permettre de calculer la valeur de la force de freinage (ou de trouver son expression en fonction de la L1 et de V1)
2- Puisque tu connais maintenant la force de frottement et quelle reste la même que précdemment, il faut que tu calcules la nouvelle distance d'arrêt (L2) pour une vitesse initiale (V2).

Si tu ne vois pas comment faire pour trouver les relations que je t'indiques, relis ton cours et si tu ne vois toujours pas... revient poser la question.

[invite267bac17]

Je n'arrive pas à trouver dans mon cours ce qu'il faut utiliser.
Faut-il faire un bilan des forces ?

[invite88ef51f0]

Salut

Faut-il faire un bilan des forces ?

Oui, avec un schéma. C'est la base de n'importe quel exercice.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3e67d1f2]

Bonjour,
J'ai un exercice à faire en rapport avec le chapitre sur le travail d'une force et l'énergie et je ne vois pas comment il faut faire.
L'énoncé est le suivant :
'Une voiture roulant à 50 km/h s'immobilise sur une route rectiligne horizontale au bout d'une distance de 40m. En supposant que la force de frottement entre le sol et la voiture est constante, déterminer la distance de frainage si le véhicule roule à 80 km/h. On négligera la résistance de l'air. '

Dans un exercice que j'avais fait au lycée, j'ai utilisé la formule Df = a*v²
Doit-on l'utiliser ?
Pouvez vous m'aider à résoudre cet exercice ?

Merci d'avance

oui c'est une bonneformule....
W= 0.5 x M x v²
c'est l'energie cinétique qu'il faut dissiper par le freinage;
entre 80 km/h et 50 km/h le rapport des distances de freinage sera (80x80) / (50x50) soit 2.56

[zoup1]

oui c'est une bonneformule....
W= 0.5 x M x v²
c'est l'energie cinétique qu'il faut dissiper par le freinage;
entre 80 km/h et 50 km/h le rapport des distances de freinage sera (80x80) / (50x50) soit 2.56

Je ne suis pas tout à fait sur de reconnaitre la formule qui était citée par loo888. De toute façon il n'y a aucune raison d'utiliser une formule quelconque si on ne sait pas d'où elle vient où tout au moins ce qu'elle signifie.

Cela dit pour pouvoir conclure avec ce type de raisonnement, il faudrait s'assurer que la distance de freinage est proportionnelle à l'énergie à dissiper. C'est marqué dans le cours cela ? Peut-être est-ce une évidence...
Pour ma part, pour m'en convaincre j'ai besoin de le montrer...

[sitalgo]

Bonsoir,

On peut dire que c'est pas l'exo idéal pour parler du travail d'une force, il faut trouver une combine pour faire apparaître F alors qu'on peux simplement passer par les formules de cinématique.

On peut utiliser D = a v²

On part de

v² = 2 D
F = m

On arrive a D = a v² avec a = constante.

Edit : Mince ! ça marche pô !

[invitece99558d]

Une voiture roulant à 50 km/h s'immobilise sur une route rectiligne horizontale au bout d'une distance de 40m. En supposant que la force de frottement entre le sol et la voiture est constante, déterminer la distance de frainage si le véhicule roule à 80 km/h. On négligera la résistance de l'air. '

En appliquant le Th de l'Ec, on écrit

soit f la force de freinage :

W(f) = E_c = E_c(f)-E_c(i) = -E_c(i)

car v(f)=0 m.s^-1

f est constante et le trajet L est rectiligne, alors

W(f) = f.L = -E_c(i) = -v(i)²

d'où

f = -v(i)² / L

alors 50² / 40 = 80² / L'

soit L' = 102,4 m

on retrouve bien le résultat de zoup1

[invite897678a3]

Bonjour,

Vous y êtes presque!

Pourtant il existe une formule issue de celles que vous venez d'énoncer,
figurant sans aucun doute dans votre cours:

V_initiale - V_finale = 2 X

les vitesse sont exprimées en m.s^-1
X = distance parcourue entre les points ou le mobile avait les vitesses V_i etV_f .
Ici, c'est encore plus simple puisque V_f = 0

La démarche est alors aisée!
Nous attendons tous la solution.

[sitalgo]

Pourtant il existe une formule issue de celles que vous venez d'énoncer,
figurant sans aucun doute dans votre cours:

V_initiale - V_finale = 2 X

C'est vi² - vf² = 2 X

Edit : cette fois j'ai mon vrai gamma.

[invite897678a3]

Bonsoir,

J'ai encore quelques difficiltés avec La TeX !

Pour me faire pardonner, et si vous le permettez,
j'ai juste un petit complément à apporter à la brillante démonstration
que vous aviez fait plus haut, et qui repondait bien à la demande initiale:
<<exercice à faire en rapport avec le chapitre sur le travail d'une force et l'énergie >>

Je reprends votre formule
W=F.L=1/2mv²

Et je complète avec la rfd (relation fondamentale de la dynamique)
Somme des Forces F=mA (avec A=accélération)

W=mA.L=1/2mv²
A.L=1/2.v² d'où v²=2.A.L

Amicalement